福建省地表水化學(xué)特征變化情況及成因分析

蔡品彥

(福建省水文水資源勘測(cè)中心，福建 福州 350001)

天然水化學(xué)類型由組成水化學(xué)成分中的各主要離子的比例所確定。影響河流水化學(xué)成分的因素很多，如水文、氣候、地質(zhì)、地貌、人類活動(dòng)等。通過(guò)分析福建省現(xiàn)狀地表水化學(xué)特征，并與第二次全國(guó)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)地表水化學(xué)特征變化情況及成因進(jìn)行分析，其結(jié)果可為水資源管理提供技術(shù)參考。

1 河流概況

福建省水系發(fā)育，河流眾多，河網(wǎng)密度達(dá)0.1km/km2。受斷裂構(gòu)造的控制，全省主要河流多與山脈走向垂直，支流與山脈平行，形成典型的外流區(qū)單向性的格狀水系。河谷形態(tài)多呈串珠狀，峽谷與盆谷相間排列，河流屬山區(qū)性河流，多峽谷險(xiǎn)灘，河床比降大，多在0.5‰以上，加之境內(nèi)降水量大，徑流量相當(dāng)豐富，水資源蘊(yùn)藏量居華東各省之首。全省河流除交溪(賽江)發(fā)源于浙江、汀江流入廣東入海外，其余都發(fā)源于境內(nèi)，并在本省入海。全省主要河流有閩江、九龍江、晉江、交溪、汀江和木蘭溪等。閩江為全省最大河流，全長(zhǎng)577km，多年平均徑流量為575.78億m3，流域面積60992km2，約占全省面積的一半。

2 水化學(xué)特征評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和分析方法

2.1.1 礦化度和總硬度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及分級(jí)方法

礦化度是指水中含有鈣、鎂、鋁、錳等金屬的碳酸鹽、重碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽及各種鈉鹽的總和。總硬度指水中鈣離子、鎂離子的總濃度，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及分級(jí)方法見(jiàn)表1。

表1 地表水礦化度和總硬度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和分級(jí)方法

2.1.2 水化學(xué)類型評(píng)價(jià)方法

采用阿列金分類法，按優(yōu)勢(shì)陰離子將地表水劃分為3類：重碳酸鹽類(以C表示)、硫酸類(以S表示)、氯化類(以Cl表示)，它們的礦化度依次增加，水質(zhì)變差。在每類中再根據(jù)優(yōu)勢(shì)陽(yáng)離子分為鈣組、鎂組和鈉組(鉀加鈉)。在每個(gè)組內(nèi)再按陰陽(yáng)離子間的相對(duì)比例劃分為以下4型：

2.1.3 分析范圍

本次共選用66個(gè)具有代表性的水質(zhì)站進(jìn)行水化學(xué)特征分析，涵蓋福建省閩江、九龍江、晉江、木蘭溪、汀江及閩東諸河等各主要河流。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目選用鉀、鈉、鈣、鎂、重碳酸根、氯離子、硫酸根、碳酸根等。同時(shí)調(diào)查分析了總硬度、礦化度變化情況。

2.2 結(jié)果與分析

2.2.1 礦化度

福建全省河流水體的礦化度基本在300mg/L以內(nèi)，屬低礦化度或較低礦化度水，這兩種水體的站點(diǎn)數(shù)占評(píng)價(jià)站點(diǎn)數(shù)的97.0%。

從流域分布上看，閩江和閩東諸河的礦化度相對(duì)較低；九龍江下游石碼段屬中等礦化度區(qū)，礦化度為424mg/L；晉江下游泉州大橋段屬高礦化度區(qū)，礦化度為1579mg/L。

從地域分布上看，閩北地區(qū)最低，沿閩西、閩南逐漸增高。福建省分級(jí)礦化度站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表2。

表2 福建省分級(jí)礦化度站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

2.2.2 總硬度

福建省地表水總硬度基本在150.0mg/L以內(nèi)，屬于軟水范圍，其中屬極軟水的站點(diǎn)數(shù)占評(píng)價(jià)站點(diǎn)數(shù)的86.4%。最大值出現(xiàn)在晉江下游泉州大橋站，為266.6mg/L。全省總硬度分布的基本特點(diǎn)是北部及東部低，沿閩西南逐漸增高，其分布特征與礦化度基本一致。福建省分級(jí)總硬度站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表3。

表3 福建省分級(jí)總硬度站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

2.2.3 水化學(xué)類型

表4 福建省現(xiàn)狀地表水化學(xué)特征統(tǒng)計(jì)情況

3 水化學(xué)特征現(xiàn)狀

綜上所述，福建省河流水化學(xué)分布特征具有一定的地帶性，礦化度、總硬度分布大致相同，呈西南高、東北低狀態(tài)。福建省河流水體中各種水化學(xué)指標(biāo)含量較低，對(duì)照全國(guó)天然水質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，屬于低礦化度或較低礦化度水。從水化學(xué)分類看，福建省河流是以重碳酸鹽類鈣組水為主，符合流域內(nèi)各種巖石系列分布狀況。福建省屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，夏長(zhǎng)冬短，氣溫較高，濕度大，降水豐富。土壤常年處于流水淋溶作用下，可溶鹽分難以積累，所以河水礦化度低。而閩西處于碳酸鹽分布的地區(qū)，在亞熱帶濕潤(rùn)氣候的影響下，巖溶作用較強(qiáng)，巖石、土壤中被沖刷下來(lái)的鹽分相對(duì)較多，因此，河流水體中的含鹽量較其他地區(qū)高。

4 水化學(xué)特征變化分析

4.1 水化學(xué)特征變化情況

表5 福建省主要河流地表水礦化度和總硬度變化情況

4.2 水化學(xué)特征變化成因分析

水化學(xué)特征的影響因素主要為自然條件和人類活動(dòng)等。組成福建省地貌形態(tài)的主要物質(zhì)是火山巖和花崗巖，其次是沉積巖和變質(zhì)巖。沉積巖中石灰?guī)r范圍較廣，主要分布在福建省西部、西北部、中部地區(qū)，因此這些地區(qū)鈣的含量相對(duì)較高。而東部、東南部、東北部位于沿海一帶，因此鈉的含量較高，這與現(xiàn)狀水化學(xué)特征分析結(jié)果(以鈣質(zhì)組和鈉質(zhì)組為主)是一致的。

近年來(lái)，受城鎮(zhèn)生活及工業(yè)有機(jī)污染的影響，吸附于泥沙中的鈣離子、鎂離子被侵蝕溶解而釋放，導(dǎo)致水體的硬度升高，相應(yīng)的水化學(xué)特征也發(fā)生了變化。由于采砂等人類活動(dòng)造成近海河段的河床下切，感潮河段咸潮上溯，近海河段的主要離子發(fā)生了變化，氯離子和鈉離子都有所增加，造成晉江與九龍江下游河段總硬度和礦化度升高，水化學(xué)類型也發(fā)生了變化。

表6 福建省水化學(xué)特征統(tǒng)計(jì)

注二調(diào)指第二次全國(guó)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果。

5 結(jié) 論